دریفت ترموکوپل یکی از موذی ترین مسائل در عملیات دونده داغ است. برخلاف خرابی ناگهانی، رانش به تدریج اتفاق میافتد و اپراتورها را به تنظیم مکرر تنظیمات دما بدون رسیدگی به علت اصلی سوق میدهد. با گذشت زمان، رانش باعث قالب گیری ناسازگار، ضایعات مواد و افزایش تعمیر و نگهداری می شود. دقیقاً چه چیزی باعث دریفت ترموکوپل در محیط های دونده داغ می شود و چگونه می توان آن را به حداقل رساند؟
اکسیداسیون در دمای بالا یکی از دلایل اصلی رانش است. اکثر ترموکوپل ها از آلیاژهای فلزی استفاده می کنند که در دماهای بالا با اکسیژن واکنش می دهند. در سیستم های دونده داغ که در دمای بالای 300 درجه سانتیگراد کار می کنند، این اکسیداسیون خواص الکتریکی سنسور را تغییر می دهد و منجر به انحراف تدریجی سیگنال می شود. ترموکوپل های نوع K به ویژه مستعد پوسیدگی سبز هستند، شکلی از اکسیداسیون با دمای بالا- که باعث تسریع رانش در محیط های کم اکسیژن می شود.
آلودگی شیمیایی ناشی از پلاستیک های مذاب نیز خروجی ترموکوپل را تغییر می دهد. مواد افزودنی مانند الیاف شیشه، بازدارنده های شعله، تثبیت کننده ها و رنگ ها با سطوح حسگر در دماهای بالا واکنش نشان می دهند. این واکنش ها باعث ایجاد لایه ای از خوردگی در محل اتصال ترموکوپل می شود و پاسخ حرارتی آن را تغییر می دهد. در طول ماهها کارکرد، اثر انباشته شده به صورت رانش ثابت ظاهر میشود.
خستگی ناشی از چرخه حرارتی به ساختار داخلی ترموکوپل ها آسیب می رساند. هر چرخه تولید حسگر را با افزایش و کاهش دما در معرض انبساط و انقباض قرار می دهد. این تنش مکانیکی به تدریج اتصالات و هادی ها را ضعیف می کند و شکستگی های کوچکی را ایجاد می کند که بر خروجی ولتاژ تأثیر می گذارد. نتیجه حرکت آهسته و غیرقابل پیش بینی است که با گذشت زمان بدتر می شود.
نفوذ پلاستیک به سوراخ ترموکوپل باعث رانش عایق می شود. هنگامی که مقادیر کمی مذاب در اطراف پروب نفوذ می کند، به عنوان عایق حرارتی عمل می کند و باعث می شود سنسور کمتر از دمای واقعی خوانده شود. اپراتورها اغلب مقادیر تنظیم شده را برای جبران افزایش می دهند که منجر به گرمای بیش از حد می شود. با تجمع پلاستیک بیشتر، رانش شدیدتر می شود.
کیفیت پایین ساخت باعث تسریع دریفت می شود. ترموکوپل های ارزان قیمت از آلیاژهای ناخالص، جوشکاری ناهماهنگ و عایق درجه پایین- استفاده می کنند. این سنسورها ممکن است در ابتدا عملکرد خوبی داشته باشند اما تحت تنش حرارتی به سرعت تخریب می شوند. نرخ رانش آنها به مراتب بیشتر از ترموکوپل های کالیبره شده-با خلوص بالا است که برای استفاده از دونده داغ طراحی شده اند.
تنش مکانیکی در حین نصب به رانش طولانیمدت- کمک میکند. سفت کردن، خم شدن یا فشرده شدن بیش از حد پروب ترموکوپل، محل اتصال را منحرف می کند. در حالی که ممکن است در ابتدا به نظر برسد که سنسور به درستی کار می کند، آسیب ساختاری داخلی منجر به تغییر تدریجی سیگنال در حین کار می شود.
عملیات مداوم طولانی بدون تعمیر و نگهداری اجازه می دهد تا دریفت جمع شود. بسیاری از تاسیسات تولیدی، سیستم های دونده داغ را 24/7 بدون کالیبراسیون سنسور دوره ای اجرا می کنند. در طول ماهها، حتی ترموکوپلهای با کیفیت{4}}دریفت جزئی را تجربه میکنند، که به اندازهای قابل توجه است که بر کیفیت قطعه تأثیر میگذارد.
پیکربندی نادرست کنترلر می تواند حرکت ترموکوپل را تقلید کند. استفاده از تنظیم نادرست نوع ترموکوپل، خطاهای جبران سرد-اتصال، یا نویز الکتریکی میتواند قرائتهای ناپایداری ایجاد کند که شبیه رانش حسگر به نظر میرسد. این تشخیص اشتباه منجر به تعویض غیرضروری سنسور می شود.
رطوبت و رطوبت نیز بر پایداری سیگنال تأثیر می گذارد. اگرچه در سیستم عامل کمتر رایج است، تراکم در هنگام خاموش شدن می تواند به عایق کابل آسیب دیده نفوذ کند و باعث رانش متناوب شود. این مشکل اغلب در هنگام راه اندازی ظاهر می شود و با گرم شدن سیستم ناپدید می شود و شناسایی آن را دشوار می کند.
برای کاهش رانش، کاربران باید-ترموکوپلهای با کیفیت بالا با روکشهای مقاوم در برابر خوردگی{1}}را انتخاب کنند، از نصب صحیح اطمینان حاصل کنند، کالیبراسیون منظم انجام دهند و حسگرها را عاری از تجمع پلاستیک نگه دارند. درک دلایل دریفت به حفظ کنترل دمای پایدار کمک می کند و عمر سیستم دونده داغ را طولانی می کند.
